智能电网建设范文

时间:2023-04-08 00:07:31

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智能电网建设

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与此同时,随着我国海南省三沙市的设立,该市的各项筹备工作陆续取得进展,而在该市所管辖的南海海域众多中小岛屿中,由于无法由国家大电网进行供电,因此,在这些岛屿上发展微电网将成为解决岛上用电困难的重要途径。

一、微电网--智能电网的高效补充

微电网,是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的小型发配电系统,是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统,既可以与外部电网并网运行,也可以孤立运行。

微电网是智能电网的有机组成部分,是对智能电网的有力补充。目前,世界上通行的微电网发电主要依靠太阳能光伏发电、风能发电、生物质能发电、燃料电池发电及地热、潮汐能、波浪能、温差能和盐盐能发电等。

前瞻产业研究院的《中国微电网行业深度调研与可行性分析报告(2012版)》分析指出,与传统集中式能源系统相比,微电网具有许多优势,如微电网接近负荷,线损显著减少,建设投资和运行费用较省;分布式能源具备发电、供热、制冷等多种服务功能,可实现更高的能源综合利用效率;发展微电网有利于各类可再生能源(太阳能发电、风力发电、生物质发电等)的利用,减少了排放总量、征地、电力线路走廊用地和高压输电线的电磁污染,缓解了环保压力;微电网可以解决部分调峰和备用问题,做到与季节性和地域性的电力需求变化相适应,使得电力系统的经济性和安全性达到最佳平衡;微电网可以提高供电可靠性、供电质量和电网的安全性;发展微电网技术可形成和谐多元化的电网格局。

值得注意的是,微电网的最大优势是提高了电力系统面临突发灾难时的抗灾能力。大电网中超大型电站与微电网中分散微型电站的结合,可以减少电力输送距离、降低输电线路的投资和电力系统的运营成本,确保电力系统的运行更安全和更经济。

目前,我国微电网主要分为城市片区微电网和偏远地区微电网。

城市片区微电网一般按照居民小区、宾馆、医院、商场及办公楼等建设,正常情况下主要通过大电网供电。大电网故障时,将城市片区微电网断开,进入孤岛运行模式,用以保证所接重要负荷的供电可靠性和电能质量。一般接在10kV中压配网,容量为数百千瓦至10MW等级。

偏远地区微电网主要指农村微电网和企业微电网。目前,在农村、草原等偏远地区,供电困难,居民无法用电。解决的方案是不延伸电力系统,以较低的成本利用当地可再生能源供电。企业微电网一般接在10kV及以上中压配网,容量在数百千瓦至10MW。企业微电网一般分布在城市郊区,如石化、钢铁等大型企业,利用传统电源满足企业内部的用电需求。

自从我国开始注重新能源的发展,促进光伏、风能等新兴产业的政策不断出台,“光明计划”、“金太阳计划”等各种计划陆续施行。无论是新农村建设,还是在城市供电网路中,微型电网正扮演一个越来越重要的角色,并成为中国可持续发展中电网的一个重要方向。

目前,我国规模最大、海拔最高也是我国首座兆瓦级水光互补微电网电站――玉树州“金太阳”水光互补微电网发电工程已竣工发电。该工程太阳板8700多块,蓄电池8200多块,该工程利用太阳能发电后,并入水电网,形成有益的互补。

2011年,在水电出力下降、电煤供应紧张、电源电网结构失调、跨区输电不足、电力需求增长较快等因素综合作用下,全国共有24省级电网相继缺电,最大电力缺口超过3000万千瓦。中电联预测,2012年全国电力供需仍然总体偏紧,区域性、时段性、季节性缺电仍然较为突出,最大电力缺口达3000万-4000万千瓦。

近年来频发的“电荒”现象,导致部分省市拉闸限电,企业遭受严重损失,尤其是能耗较大的企业,遭遇限电措施更加频繁。为应对“电荒”局势下的限电措施,许多企业应自备电源,但企业采用柴油发电机发电,发电成本高昂,经济效益大打折扣。

前瞻产业研究院微电网行业研究员欧阳凌高指出,在面临巨大电力缺口的背景下,发展微电网成为工商企业提高经济效益的有效途径。而发展农村微电网不仅是解决无电地区的可行方案,也是众多可再生能源丰富的偏远地区提高经济效益的有效方案。

东方证券也研究报告称,电力系统输电主网结构已经基本形成,未来电网建设投资的重心将转向配、用电环节,因此,微电网相关投资有望在未来成为智能电网投资结构性变化中的新亮点。

二、微电网普及推广难题

当前,我国微电网系统还处在研究示范阶段,部分项目已成功投运,运行情况良好表明我国微电网系统建设是可行的。微电网的优异性,使得其在工商业区域、城市片区及偏远地区都存在极大的应用潜力。我国在微电网方面应加大研究力度,加快研究进程,尽快普及微电网系统,助推智能电网的发展。

2011年7月29日,国家电网公司电力科学研究院承担的“微电网技术体系的研究”项目在南京通过国家电网公司验收,这标志着我国微电网的发展达到一定阶段,但截至目前,我国微电网项目的发展与推广仍然存在许多亟待研究和攻克的技术难题,主要包含新能源发电技术、电力电子技术、储能技术和通信技术等。

从微电网自身的发展过程来看,微电网的控制、保护和接入标准等,成为促进微电网健康可持续发展亟待解决的问题。

首先是微电网的控制问题。

微电网灵活的运行方式与高质量的供电服务,离不开完善的稳定与控制系统。控制问题也正是微电网研究中的一个难点问题。其中一个基本的技术难点在于微电网中的微电源数目太多,很难要求一个中心控制点对整个系统做出快速反应并进行相应控制,往往一旦系统中某一控制元件故障或软件出错,就可能导致整个系统瘫痪。因此,微电网控制应该做到能够基于本地信息对电网中的事件做出自主反应,例如,对于电压跌落、故障、停电等,发电机应当利用本地信息自动转到独立运行方式,而不是像传统方式中由电网调度统一协调。

具体来讲,微电网控制应当保证任何微电源的接入不对系统造成影响,自主选择运行点,平滑地与电网并列、分离,对有功、无功进行独立控制,具有校正电压跌落和系统不平衡的能力。

其次,微电网的保护是关键,也是难点。

微电网具有潮流的双向流通性,因此,微电网的保护问题与传统保护有着极大不同,且微电网在并网运行与独立运行两种工况下,短路电流大小不同且差异很大。因此,如何在独立和并网两种运行工况下均能对微电网内部故障做出响应以及在并网情况下快速感知大电网故障,同时保证保护的选择性、快速性、灵敏性与可靠性,是微电网保护的关键,也是微电网保护的难点。

微电网的接入标准也是人们较为普遍关注的问题。为保障微电网的可靠并网和电网的安全稳定运行,2012年,中国电力科学院作为主要起草单位,已经组织开展微电网接入标准的起草工作。

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[关键词]智能电网;储能技术;建设方案;

中图分类号:F426.61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0164-01

能源对于人类来说,永远是匮乏的。随着全球经济的飞速发展,各种先进技术在电网中的广泛应用,智能化已经成为电网发展的必然趋势。能源问题越来越突出,以火电为主的电力结构给环境保护带来了沉重的压力。目前,关于智能电网的研究主要集中在建设规划、关键技术、运行策略等方面。在电网中长期发展阶段中,大量不同形式的嵌入式发电方式的引入,尤其是大规模的间歇性可再生能源的应用,使得整个系统运行的安全性与稳定性成为需要解决的主要问题。随着储能技术的不断发展,它将会在分布式发电接入电网方面起到重要的作用。

1.储能技术在分布式发电中的作用

储能技术在分布式发电中的作用大致可以概括为以下三个方面:

(1)由于风力、光伏等可再生能源发电设备的输出功率会随环境因素变化,此时储能装置可以及时地将储存的能量释放出来,保证供电的持续性和可靠性。

(2)改善电能质量,维持系统稳定。在风力发电中,风速的变化会使原动机输出机械功率发生变化,从而使发电机输出功率产生波动而使电能质量下降。应用储能装置是改善发电机输出电压和频率质量的有效途径,同时增加了分布式发电机组与电网并网运行时的可靠性。

(3)分布式发电系统可以与电网连接,实现向电网的馈电,并可以提供削峰、紧急功率支持等服务。而一些可再生能源分布式发电系统,受环境因素的影响较大,因此,无法制订特定的发电规划。如果配置能量储存装置,就可以在特定的时间提供所需的电能,而不必考虑此时发电单元的发电功率,只需按照预先制定的发电规划进行发电。

目前实用的储能技术有电池、超导储能、飞轮储能、燃料电池等,其中电池储能技术历史悠久、应用广泛,技术非常成熟。不过也存在运行维护复杂、工作环境要求高、寿命短等显著缺点。超级电容是近年来出现的一种新型储能元件,与电池储能相比具有许多显著的优势,在特定应用场合已经显示出取代电池的趋势。

2.超级电容储能系统的优点

超级电容也称为电化学电容,它具有优良的脉冲充放电和大容量储能性能,是一种介于静电电容器与电池之间的新型储能元件。超级电容最大充放电性能由活性物质表面的离子取向和电荷转移速度控制,因此可在短时间内进行电荷转移,得到很高的放电比功率;同时,由于电极上没有发生决定反应速度与限制电极寿命的活性物质的相应变化,因此它具有很好的循环寿命。超级电容器存储的能量可达到静电电容器的100倍以上,同时又具有比电池高出10-100倍的功率密度。与静电电容器相比其优点是能量密度非常高,但是它耐压较低,受制于电解液的分解电压,漏电较大,容量随频率显著降低,因此适于低频使用。从其发展趋势来看,超级电容主要是用来取代或部分取代电池。与电池相比,超级电容具有许多电池无法比拟的优点。

(1)具有非常高的功率密度。电容器的功率密度可为电池的10-100倍,可达到10 kW/kg左右,可以在短时间内放出几百到几千安培的电流。这个特点使得电容器非常适合用于短时间高功率输出的场合。

(2)充电速度快。超级电容器充电是双电层充放电的物理过程或电极物质表而的快速、可逆的电化学过程,可以采用大电流充电,能在几十秒到数分钟内完成充电过程,是真正意义上的快速充电。而蓄电池则需要数小时完成充电,即使采用快速充电也需几十分钟。

(3)使用寿命长。超级电容器充放电过程中的发生的电化学反应具有很好的可逆性,不易出现类似电池中活性物质那样的晶型转变、脱落、枝晶穿透隔膜等引起的寿命终止的现象,碳基电容器的理论循环寿命为无穷,实际可达100000次以上,比电池高10-100倍。

(4)低温性能优越。超级电容充放电过程中发生的电荷转移大部分都在电极活性物质表面进行,所以容量随温度的衰减非常小。电池在低温下容量衰减幅度却可高达70%。

由于分布式发电导致的电能质量问题往往具有持续时间短、出现频繁的特点,应用超级电容作为储能设备进行快速补偿是理想的技术方案。虽然目前超级电容单位容量制造成本高于蓄电池,但在短时间应用领域,超级电容的性能和综合成本均优于电池及其它储能技术。

3.储能仿真

储能技术最重要的作用之一就是保持系统的输出稳定,为了更好的说明和验证储能技术的这一特点,本文使用PSCAD软件对超级电容储能技术进行了仿真研究。从仿真波形可以看出,在系统于3- 3.05秒钟期间中断输出后,系统输送的有功和无功中断,但此时由于储能装置的存在,系统母线电压和电流并未变化。由于直流母线电压的稳定、稳健,其逆变并网时就不会给电网带来波动冲击,电能质量就会大大提高。

4.结论

储能技术在分布式发电系统中发挥着重要作用,超级电容由于其自身具备的一些优势,将有广阔的应用前景。本文介绍了超级电容的特点,以及其作为储能装置在分布式发电系统中所起到的作用,并通过PSCAD仿真加以了验证。仿真说明,当系统电源出现短时断供时,超级电容储能装置能保持系统输出电压的稳定。

参考文献

[1] 施明融.几个国家对于分布式供能的政策支持[J].上海节能,2005 , 6.

[2] 王振.智能电网技术现状与发展趋势.[J]企业科技与发展,2011(5):16-18.

[3] 陈习坤,汤双清,刘刚.飞轮储能电池在并网型风力发电系统中的应用[J],机械与电子 ,2005. (3).

[4] 陈星莺,刘孟觉,单渊达.超导储能单元在并网型风力发电系统的应用[J],中国电机工程学报,2001,21(12).

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关键词:智能配电网;新能源;低碳发展 

中图分类号:TN915文献标识码: A

对智能电网内涵的解读不同国家各有不同,各国建设智能电网的侧重点也不尽相同,但最基本的内容是一致的,国际能源大会对智能电网的定义是:智能电网是建立在高度集成的双向通信网络基础上,通过先进的传感、测量技术以及先进的控制、决策支持系统,实现电网的安全可靠、经济、高效的目标。智能电网是IT产业与能源产业结合的产物,它通过用户与电网公司之间的网络互动实现数据读取的实时、高速、双向,从而优化电网管理,提高电网运行效率。 

智能电网的概念最早是由美国推出的。美国电网是世界上最大的电网,在时间和空间上都很复杂,具有强非线性及不确定性。随着风能、太阳能等可再生能源入网规模的增大,电网的不稳定性问题日益突出。2003年美国大停电后美国努力提高电网运行的可靠和效率,在电网安装大量的传感器以采集电网安全稳定运行与控制需要的信息,智能电网应运而生。

一、智能配电网的概念 

在现代电网的发展过程中,各国结合其电力工业发展的具体情况,通过不同领域的研究和实践,形成了各自的发展方向和技术路线,也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能配电网已在世界范围内形成共识[1]。从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能配电网是将先进的传感量测技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。 

智能配电网是实现全社会低碳发展的关键。在发电端应用智能配电网技术可以提升接纳清洁能源的能力,还可提高传统发电技术的效率;在电网环节可以降低线路损耗,提高输电效率,提升电网基础设施资源利用率和供电可靠性,从而达到节能减排的目的;在深入千家万户的配电端,通过智能电表,可将用电信息反馈给用户,提高用电效率,用户还可通过智能配电网将自家太阳能发电卖给电网,实现智能互动和绿色节能。 

二、我国智能配电网建设现状及存在的问题 

(一)配电自动化 

目前国内配网自动化的建设风风火火,但很多建设者对于要达到的目标和实施路线不明确。由于配网自动化的投资很巨大,必须“好钢用在刀刃上”,不应全面铺开,针对不同级别的供电区域有差异化的实施方案。目前国内的配电网一次网架结构较薄弱,单电源供电较多,不能满足N-1原则,无法实现馈线自动化这一重要功能。未来应聚焦在A类和B类供电区域实现馈线自动化功能,对一次网架进行改造,满足N-1原则,对于过于复杂的网架结构也给予简化。主站系统遵循IEC61970/61968标准是实现智能配电网的关键之一,在业务功能上,可先考虑实现不含可再生能源发电的馈线自动化,以提高供电可靠性。一次设备技术相对成熟,为了满足遥控的需要,要进行电控化,甚至智能化的改造。自动化终端设备实现分布式智能处理还需要实践检验其成熟度[2]。通信平台的建设至关重要,目前主要考虑采用光纤、无线、载波等通信技术的混合使用,但在具体的选择上还未达成共识。海量的配网自动化设备维护,对供电局的人员配置和技术水平提出了更高的要求。 

(二)可再生能源、储能及微网能量管理 

未来城市内实现高密度可再生能源发电,会根据发电规模的大小在配电网或用电网层面实现并网运行。为了消抑太阳能光伏发电的间歇波动特性,会配套建设储能装置。受城市内占地和投资金额的限制,清洁能源及储能目前的建设规模都不大。微网能量管理作为智能电网重要研究课题,目前还处在研究阶段。2010年12月31日,河南财专分布式光伏发电及微网运行控制试点工程联调成功,进入试运行阶段。光伏发电系统的装机容量为380千瓦,通过试点工程建设,旨在研究分布式光伏电源对配网规划、网损、潮流、电能质量、继电保护等方面的影响,掌握分布式发电、储能接入与微网运行控制技术,积累微网运行经验;研究光伏发电技术接入要求和原则,为清洁电源发展提供规范化、标准化依据。 

(三)汽车充电 

我国寄希望于电动汽车能带动汽车产业的发展,实现“弯道超车”。但电动汽车整个行业的运营模式还有待研究讨论,目前国家电网和南方电网都已确定了以换电为主,充电为辅的运营模式,但汽车厂家希望全部以充电为主,毕竟电池在整个电动汽车中占有很大一部分利润。在换电模式方面,究竟是以就地集中充换电为主,还是配送换电为主,也存在着较大争议。单台充电设施的功率可达几千瓦,大规模充电设施与主电网的协调运行和有序充电控制,是电动汽车发展中不可忽视的技术难题,国家863计划中专门立项对此进行研究[3]。2011年1月10日,国家电网公司智能充换电服务网络浙江示范工程在杭州顺利通过中电联的科技成果鉴定。鉴定专家组认为,这一项目是国际上首个实现城际互联的电动汽车智能充换电服务网络,整体技术处于国际领先水平。目前,杭州已建成10座充换电站,今年还将开工建设两座大型集中充电站,建成12座充换电站,同时还将建设30座动力电池配送站以及600个充电桩。但是,到目前为止,对于电动汽车的有序充电和电池换电标准等问题尚未解决。 

三、我国智能电网建设分为三个阶段:2009-2010年为规划试点阶段,主要进行智能电网规划、研究开发关键技术、制定技术标准、开展试点;2011-2015年为全面建设阶段,加快特高压和配电网建设,初步形成智能电网的服务体系;2016-2020年为提升阶段,全面建成统一的坚强智能电网。 

我国建设中国特色智能电要兼顾供电安全可靠性、可持续发展性及市场竞争性等诸方面,全面规划,协调发展。我国今后发展智能电网应注意以下几点: 

(一)智能电网建设一次性投入大,政府要给予资金、财税政策的支持。 

(二)智能电网建设在世界上还处于起步阶段,有很多关键技术需要进行科技攻关,我国应加大人力、物力投入,抢占智能电网发展的先机。 

(三)加强标准化建设。制定统一的软件架构标准体系,制定建设与运营、通信、信息等方面的标准。2009年国际电工委员会标准化管理委员会组织成立的智能电网国际战略工作组提出了与智能电网有关的标准列表,对我国制订智能电网标准体系有借鉴作用。 

(四)建设统一的电力信息平台。实现数据一体化、集成应用一体化,完善全网的动态监控和优化调度。还要防范信息安全的风险,保障信息采集安全、通信安全和数据安全,防止黑客的入侵和病毒的攻击。 

(五)建设以特高压电网为骨干网架,各级电网协调发展的坚强电网,提高远距离输电能力,这是智能电网的基础。 

(六)在终端用户侧安装智能电表,实时监控、反馈用电侧信息。实现信息交互、自动控制等。 

(七)强化配电网的自动化建设,建设具备远程监控、实时数据功能的智能变电站。 

(八)发展储能技术,研制各种储能设备。推广分布式能源需要有能量和功率密度大、储能效率高、响应速度快、寿命长的高效储能装置做配套,储能装置有可充电蓄电池、超导储能、超级电容等。目前,大容量的储能系统主要是抽水储能。 

参考文献: 

\[1\]谭伟贤.视频会议系统的应用与发展[J].中国多媒体视讯,2003,(7). 

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[关键词]智能电网;变电站;运营平台;建设

中图分类号:S7520 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0069-01

智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。所以,智能电网在迅速发展的过程中,相应的配备也应融入智能的元素。变电站作为国家的基础设施建设,经过长久的传统运营后,是时候转变成智能化的变电站。为此,应首先建设变电站智能运营平台,搜集较多的资料与数据,丰富平台的功能,提高日常工作效率及工作质量,建设全新的工作体系。在此,本文主要对面向智能电网的变电站智能运营平台建设展开分析。

一、 变电站智能运营平台需求

对于变电站而言,不仅承载着大量的电力调配工作,同时在信息、数据的收集方面,也非常的庞大。为此,固有的运营平台已经不堪重负,必须建立全新的智能运营平台,以此来实现工作效率的提升和工作量的降低。综合而言,变电站智能运营平台的需求,主要集中在以下几个方面:第一,智能电网及其信息平台研究。当下的工作非常讲究效率,当用户的供电中断时,必须第一时间派遣人员修复。但是,以往的电力故障处理工作,都是靠用户自己拨打电话报修的,而且维修速度并不快。今后需加强智能电网及其信息平台的建设,提高电力故障的维修速度。第二,3D-GIS平台的建设需求。相对以往的平台而言,变电站智能运营平台,还应该在3D-GIS平台的建设上努力。由于客观的数据和信息,仅仅能够达到分析的效果,而通过建设3D-GIS平台,则可以真正的了解到当时的情况,通过画面分析和周边情况的讨论,能够得到更加精确的结果,实现工作水平的更大进步。

二、 变电站智能运营平台建设

(一)系统网络结构

变电站智能运营网络平台的建设,要比传统变电站运营平台的建设更加复杂。由于很多系统都要重新设置,在结构上也要迎合社会的需求,因此,为了保证变电站智能运营平台的完美实现,首先需要在系统网络结构上努力。在大量的讨论和研究后认为,可利用统一的信息模型和平台架构,将各种与电网相关的经济、社会、人文信息,以及电网广域实时信息作为系统输人,融合调度、抢修、客户服务、故障诊断与运行监控、集中抄表与营配信息等多重异构数据资源,达到电网动态全景可视化展示,为面向智能电网的“三集五大”(三集:人、财、物集约化管理;五大:大规划、大建设、大运行、大生产、大营销)体系建设提供基础数据和实时信息管理平台。例如,国网芜湖供电公司智能变电站设备检测模拟平台的研究科技项目技术规范书明确规定,其技术路线有以下几点:第一,实现ET通信测试功能使测试仪应实现在对合并单元同步后,模拟ECT/EVT发送数据给合并单元,合并单元能够正确识别数据,并显示相应的电压电流数据。满足发送的模拟数据有效值、相位、频率可更改要求。第二,实现精度测试功能使测试仪实现在合并单元同步后,模拟ECT/EVT发送数据给合并单元,同时接收待测合并单元输出的IEC60044-7/8报文或IEC 61850-9-1/2/2LE报文,计算两组数据的比差、角差,得出测试结果。测试结束后,能够保存和显示合并单元输出的一分钟的报文数据内容和时标精度测试等。由此可见,网络系统结构的建设,是非常重要的,在今后的工作中,必须引起足够的重视。

(二)系统数据组织

变电站智能运营平台在日常的应用中,除了要保证系统结构的稳定性之外,还应该在系统数据组织上努力,实现客观的工作保证。无论是故障保修还是日常的数据分析,都应获得较大的提升。为此,系统数据组织应在以下几项工作中努力:第一,系统中心数据库应包含较多的内容,包括存储设备、运行、用户、改造等等,防止工作中出现疏漏。第二,数据库服务器,应存放电网地理地图以及众多的基础数据,便于普通用户的访问。第三,需要对各项数据进行及时的更新,对错误的数据进行清理,防止造成不必要的矛盾。综上所述,面向智能电网的变电站智能运营平台建设工作,还需进一步努力,除了上述的工作外,还应该在系统实现的关键技术上努力,健全技术体系和实施方案,为将来的发展提供更多的保障。

总结:本文对面向智能电网的变电站智能运营平台建设展开讨论,由于现阶段的社会需求较为强烈,因此很多工作的进度仍然不理想。但是,从现有的工作成果来看,变电站的智能运营平台已经得到了实施,部分功能确实为变电站带来了很大的积极影响,用户的认可程度较高,以往的矛盾有了很大的减少。在未来的工作中,还需要通过多项技术工作,实现变电站智能运营平台的全面建设,以此来创造更多的收益。

参考文献

[1] 姚B玉,刘俊勇,刘友波,张建明.智能营销研究概述(二)――我国智能营销发展战略与机遇[J].电力自动化设备,2010,03:129-133+144.

[2] 饶威,丁坚勇,路庆凯.智能电网云计算平台构建[J].华东电力,2011,09:1493-1496.

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关键词:智能电网;电力市场;供需关系;能源配置

中图分类号:TM727 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)25-0038-02

对于现代社会发展而言,能源过度消耗所导致的社会问题日益严重,而由此引发的资金匮乏也使得社会发展遭遇诸多阻碍。对于电力市场来说,电网运行的稳定与安全不仅是对电力系统执行程序的有效保证,同时对于电能消耗也有着重要的约束作用。随着智能电网的出现,突出了新型能源系统在智能化模式操作下的优越性,同时也使得网络平台成为了电能供应的有效方式。传统针对电力系统电能使用的平衡主要通过设备调节以及电力负荷检测等途径展开,然而这样的方式显然不利于能源资源的利用和稳定,智能电网的出现使得电力市场与用户之间的关系更加紧密,在实现电能产业技术革新的基础上也促进了新型能源资源的有效利用。

1 智能电网的概念及其与电力市场发展之间的关系

1.1 智能电网的概念

由于智能电网本身的使用诉求存在着明显差异,因此针对智能电网的规划与建设不同地区也表现出截然不同的内容。从广义范围考虑,智能电网的概念主要是指通过物理电网建设来实现的对计算机通讯技术、测量传感技术以及新能源控制技术之间的完整融合,智能电网使用覆盖电能应用的发送、输入以及销售等众多环节,是对电能资源的有效整合,同时也是一体化智能电网技术在电力系统中的有效呈现。基于智能电网技术发展下的电力系统能够最大程度满足用户的电能使用需求,并且对于电力系统的稳定性和安全性也形成了有效的技术保障,是当前节能环保、电能服务以及资源优化配置功能在电力供应系统中的集中呈现。基于智能化电网使用背景之下的智能电网概念也得到了我国电力市场的普遍认可,无论是骨干网架构建还是各级电网之间的协调配合问题,均突出了信息通信及数字化电能资源配置对于电力市场发展的积极影响。

1.2 智能电网建设与电力市场发展之间的关系

1.2.1 电力市场发展与智能电网建设之间表现出相互影响的内在关系。这是由于电力市场受到智能电网的影响是最为直接的,在选择权开放化之后用户便可针对不同的供电方式来进一步达到优化用电的目的。此外,关于电力市场执行制度的革新对于现有市场经济运行也起到了积极的导向意义,通过价格驱动来实现对电力市场主体行为的有效控制与管理,这是双向互动价值在电力系统中的突出体现。

1.2.2 智能电网一定程度上加快了电力市场的发展进程。智能电网在电力系统中的运用作为一种全新的技术成为了支撑电力市场模式改革的重要技术力量,而智能电网的出现也为电力市场信息流和电力流的获取提供了更加便捷的途径。此外,智能电网在电力企业中的渗透也使得传统的供电方式发生了显著的改变,无论是供电系统还是电能使用都显得更加灵活和多样化,这就更加突出了电力市场发展对于电力产品的积极引导作用,是现阶段促进电力交易便捷化和精细化发展的重要举措。

2 智能电网建设对于电力市场发展的影响

从当前智能电网建设对于电力市场基本运行结构以及系统运作方式的影响分析,基于智能电网建设所带来的电力市场发展已然成为现阶段电力系统运营发展变革的必要趋势,这对电力市场化格局的形成有着积极的促进意义。随着智能电网建设的全面展开,应积极争取政府广泛支持,出台相关扶持政策。图1体现了2011~2015年电网智能化逐年投资比例:

图1 电网智能化逐年投资比例图

笔者认为,当前智能电网建设对于电力市场发展的影响可从以下三方面得以体现:

2.1 能源配置方式的变革

智能电网在新能源领域的广泛应用必将促进化石类能源消耗和使用频率的减少,在积极促进新能源使用的同时也实现了网络手段辅助下针对电网能源输送的优化处理。不难分析,随着当前电力系统储能技术的日臻成熟,更加实用化的能源资源利用势必将突出智能电网的配置与使用优势,进而最大程度促进电力企业能源资源的相互整合。对于用户来说,用电需求的满足可以通过智能电网的网络终端来实现,这就使得企业用户实现了日常用电的正常供给。

2.2 电力系统运行方式及供需关系的改变

从智能电网的物理平台建设角度分析,分布范围的扩大也使得用户用电的传统运作模式发生了变化,这一电力系统运行方式的变化势必将导致电能领域供需关系的革新,无论是智能电网中的集成双向通信技术还是电力传输技术都进一步促进了日常用电问题的有效解决。智能电网中电力系统实时价格的公布不仅成为融洽电力市场各领域关系的重要保障,同时对于电力系统运行模式也产生了重大变革,这也是当前电力领域孤岛运行模式形成的主要原因。这一模式当中,智能电网被划分为大小不一的孤岛,并通过可再生能源的协调与控制来实现多余电量的远程输送,这对缓解电网使用压力以及保障电力系统稳定运行有着重要的促进作用。一旦电网遭遇故障,那其中的独立运行系统便会自动解列,保障孤岛电网的持续运行。

2.3 完善电力市场建设与发展机制

对于电力市场发展而言,智能电网的出现对于电力系统变革提供了必要的技术支撑,而其中针对电力市场拓展而形成的执行机制建设问题就成为了完善电力企业直流输电以及设备更新的必要手段。智能电网中所使用的自动控制系统在尽可能控制电网损耗的同时也更加突出了电网系统本身的灵活性,这对控制电能交易成本极为有利。基于智能电网建设发展而来的智能电表随着网络技术的应用逐渐普及,这不仅使得用户能够实时获取必要的电力信息,增强了电力用户与电力企业之间的信息互动,同时对于电力市场透明化信息机制的构建也有着极其重要的影响。近年来,我国为各环节在各阶段进行投资估算,具体的如图2所示:

图2 各阶段电网建设及智能化建设投资比例图

3 结语

从当前电力企业智能电网建设与电力市场发展之间的关系不难分析,虽然智能电网由于环境、能源等因素的存在而导致电力系统各环节中所表现出来的功能不尽相同,而由智能电网建设所带来的电力系统变革却是不容忽视的,这对于电力市场化格局的形成有着不容忽视的促进意义。不同于传统的电网建设过程,智能电网的出现突出了电力市场与网络技术的有效结合,在满足能源使用需求的同时对于节能环保理念的呈现也有积极的导向作用,是现阶段影响深远的电力企业模式变革。不难预测,当前智能电网的建设与发展对于未来电力市场多元化主体模式的形成必将产生积极的指导和融合作用。除此之外,智能电网引领下的电力市场发展对于能源资源的优化配置以及能源产业结构的革新体现出必要的市场调控功能。

参考文献

[1] 张凤立,吴吉鹏.新能源发展下的我国智能电网建设[J].黑龙江科技信息,2013,(5).

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1智能电网建设

(1)传统电网的建设是利用信息化手段,在电力能源开发、发电配电、能源转换、供电售电、用户服务等实现统一管理,实行全流程、全范围的产电供电收费。主要的工作范畴为提供更加精确的电能,实现供电互补、智能交流,提高电能的利用率和安全输送,降低电网的能耗和损耗等。这需要中继保护技术的大力支持,在复杂的智能电网框架中提高技术性、指向性和应用性。(2)智能电网的特性包括:智能电网能够自我修复,拥有智能化的自愈能力;智能电网实现了用户主动参与电网运作,激发用户的主动参与意识;智能电网的安全性和防御性非常强;智能电网的发电能源包含了多种类型的发电和蓄电功能;智能电网能够不断优化电力设备的运行功能,可以保证设备在稳定高效运行的前提下,根据国家电力的标准减少运行费用。(3)在我国特高压电网、骨干电网运营中,智能电网已经形成了信息技术支持的基本框架,拥有电能电力流、互联信息流、多类型客户业务流等高度融合的现代电网体系。

2智能电网的特点

(1)智能电网是我国电网在建设过程中不断协调和发展之后,采用高科技和信息技术纳入到应用范畴中,形成了智能化的电网系统,能够实现短时间内的供电恢复,并将切供电故障的影响程度和范围。(2)智能电网的强大功能表现在电力输送能力和功能的安全可靠的能力上,对环境的保护和经济效益的提高非常有效。通过智能化的运作平台,实现对用户的接入和退出,将电网用户的信息进行很好的共享,实现信息透明度。而继电保护是智能电网的网络伯虎和检测保护的重要技术,是智能电网逐步改善电力系统的传统运行形态的重要保障,最大的特点就是反应速度的加快和安全性能的提高。(3)传统电网中继电保护的电源点潮流流向是固定的,因此输出本策的电气量(三相的电流和电压)要充分发挥继电保护的功能,需要对电气量进行准确的评判,才能避免因操作的不合理导致相关性能的发挥不正常。而智能电网继电保护的构成和升级后,由于智能电网的发电方式采用的是交互式和分布式,因而减少继电保护的难度。且在现代信息和通信技术的推动下,传感器等智能设备的应用,使得电力系统的发电和供电有了实时的监控,将各种收集的数据实现整合分析,对不合理之处进行了及时的修补。因此智能电网的升级,主要是数字化和网络化的发展迅速,提高了继电保护的整体性能,简化了原有的辅助功能,为实现电气量信息传输的真实性和保护继电设备的装置性能提供了便利。

3智能电网的继电保护技术

(1)智能网络中的继电保护技术使用的是智能传感器装置,为继电保护提供智能电网的信息,在继电保护中发挥着重要的作用。例如智能传感技术支持的电流变压器的一、二次电压电流,是在变压器的一次、二次测装配了智能传感器,使得智能传感技术能过够对变压器起到继电保护作用,同时对变压器进行数据的实时监控和测量。继电保护能够通过智能传感器获得更多信息,帮助继电保护技术发乎更大的作用。变压器进行一次侧和二次侧的智能振动传感器安装过程中,考虑外部界限和室内外运行环境后,确定变压器不会发生较大的振动,因此不会由于环境的恶劣进行超限报警。在一般环境下,智能振动传感器的中继保护作用就是在变压器设备出现故障的时候进行报警,在湿度温度数据出现的时候进行实时分析处理。终极保护机能利用智能温度和湿度传感器的人工智能专家分析系统,将过去的和现在的温度和湿度进行对比,最终形成合理的继电保护调试。液面传感器可以对电力设备中出现的局部放电和漏油的情况进行判断,根据放电和漏油的变化来进行数据的对比并进行保护性的正确选择。(2)继电保护是在现代网络技术的支持下的多功能的计算机装置,对电网进行智能指导,通过互联网获取电力系统的数据和信息,将数据和信息传递给网络控制中心,实现对变电站的智能化和自动化的操控。例如通信量测技术的应用,采用继电保护定值整定的技术,实现动态整定软件的目标和功能。降低供电中断带来的电能质量扰动,防止由于扰动造成的供电中断。还有在电力设备的检修过程中,有时会出现系统拓扑结构的变化,导致元件发生损坏,停止工作,或者出现解环和合环的情况。针对这一系统运行的变化,改变元件参数是最有效的解决方法,可以提升系统元件的快速保护和校验的灵敏度。例如通过临时性线路施工中对工频变化量的启动值保护,可以对拓扑元件的参数进行判断和定值的动态观测。保工期的基础上启动继电后背保护技术,对拓扑元件实行快速校验,配合计算和分析数据。(3)中继保护技术的应用还体现在自愈性的适应准则上。继电保护定值方案的编制可以借助N-X原则来控制电网系统的局部拓扑元件,使得继电保护定值可以实现快速的校验计算和整定。利用动态整定软件对系统定值进行剑皇和适应,对电力事故可以达到快速预估和适应,完成智能电网的自适应和自愈合。局部地区应加强继电保护切换,为继电保护的设立提供相关类型元件的继电保护定值技术,通过继电保护方式定值区的建设,确保区域内在遇到问题的时候,可以根据当时的情况进行继电保护方式的快速切换让智能电网自主管理的性能发挥组打作用。这就是智能电网继电保护系统的自愈性利用装置的多重和高科技通讯技术利用的效果。(4)继电保护综合自动化和广域化的运用,是随着电网电压等级的不断升高,对于供电不稳定性进行调整的技术应用。在中继保护技术的作用下,智能电网运用信息技术和通信技术,在广域测量上,实现了电力系统的信息输送,发挥自动化装置的性能,减少电力故障,保障电力系统的安全稳定运行。(5)电力系统对遗传算法和神经网络的应用较为广泛,在智能电网的运行系统中,神经网络更加解决了非线性的技术难题,人工神经网络的分布、存储、自组织的功能得到了充分的发挥,为智能电网提供方向保护、故障判断、设备保护等功能,例如对故障样本的信息的判定,对故障地点的快速判定等。

4结语

智能电网的继电保护技术正在向着智能化、自动化和网络化的方向发展,未来将继续向着继电保护装置的信息一体化的方向前进。因此对于电力技术人员的专业素质提出了更高要求。电力系统必须不断提高工作人员的业务,加强专业技术培训,进行人才储备战略,打造高素质和高技能的从业队伍,为电网系统的自动化、智能化、数字化发展提供保障和支持。促进智能电网的安全稳定运行和高效高质量的生产。

作者:肖明 单位:国家电网公司湖南省检修公司

参考文献:

[1]林泽源.智能电网建设中的继电保护技术[J].能源与节能,2014(5):161~163.

[2]张振民,朱崇磊.探析继电保护技术在智能电网中的应用[J].城市建设理论研究,2014(12):62~63.

[3]贺方,刘登.智能电网建设中的继电保护技术应用研究[J].中国新技术新产品,2013(14):137~138.

[4]范磊,徐振磊.继电保护技术在智能电网建设中的应用[J].通讯世界,2014(20):169~170.

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【关键词】智能电网 县级 自动化

1 县级智能电网自动化建设的重要意义

1.1 有利于供电可靠性的提升

在县级智能电网自动化中,利用线路上自动化开关可减少停电时间,缩小停电范围,保证供电的稳定性和可靠性;在“手拉手”联络开关的作用下,可根据实际用电需求对负荷进行转移转带,并准确定位故障地点;智能电网中,主站具备监测功能,可对电网运行状况进行实时监测,及时发现和排除故障隐患。由此可以看出,智能电网具备供电稳定的优势,能够有效改善用户用电条件,提升配网供电能力,更好地满足生产、生活的用电需求。

1.2 有助于促进供电企业的发展

县级智能电网自动化的实行,可实现负荷的自动化调整,有利于减少电量损失和线损,降低电网损耗,保证电网运行的经济性。同时,智能电网运用先进的技术,进一步提升了电网的自动化控制水平,并且还可以降低维护费用,节约资金支出,有利于增强供电企业生产运行的稳定性,提高供电企业的经济效益。

1.3 能大幅度提高经济效益

通常情况下,停电会引起相应的电费损失,其计算公式如下:

在式(1)当中, 代表停电造成的损失(元/年); 代表平均损失1kWh电量折合人民币的价值,可以取20; 代表负荷功率(单位:kW); 代表断路器故障率(老式油开关的故障率设定为0.5次/km・年);L代表线路长度;t表示停电检修持续时间(取4h)。

以某县级配网中12km长的线路为例,其负荷为8000kW(假设平均分布)。实现智能配网自动化后,在10kV线路上加装3台自动重合器,使整条线路分为4个区段,每段的负荷功率为2000kW,自动重合器的应用使平均故障率降低到0.1次/(km・年),检修持续时间缩短至2h,设备故障断电或是检修停电均为某一段,长度为3m。未实施自动化前,该线路每年因停电造成的电费损失为3840000(元/年)。智能电网实现自动化后,该线路每年因停电造成的电费损失为24000(元/年),可降低电费损失381.6万元/年,由此所产生的经济效益非常巨大。

2 县级智能电网自动化建设的合理化建议

2.1 自动化建设的总体思路

在架空线路或混合线路的主干线上采取就地式馈线自动化建设,并将故障自动定位技术应用到架空线路或混合线路的第一级分支线上,实现近期建设目标,即通过就地式馈线自动化与故障自动化定位相配合,构建“二遥”综合系统;充分考虑基建配电网新建情况,或配电房、开关站的改造情况,在此基础上配套进行电网自动化改造,建设起“三遥”综合系统;对不在配电网改造计划范围内的开关站、配电房、电缆分接箱,以及纯电缆线路,可先应用故障自动定位技术,而后再逐步扩大自动化建设范围。

2.2 自动化的实现途径

(1)主站。县级配网自动化主站可以采用集中采集、分区应用的模式进行建设,该模式具体是指在地方供电局的调控中心内建设配电自动化主站,对辖区范围内所有配电设备的运行数据进行集中采集和处理。同时可在县供电公司建设远程工作站,对辖区范围内配电设备的运行状况进行实时监测。地方供电局的配网自动化可以就地式馈线自动化为主,主站可选择集成型主站,这样能够满足未来的发展需要,减少重复建设;软件根据简易型的原则进行配置,先实现故障快速定位功能,逐步实现馈线故障自动化处理、事故反演、网络重构等功能。(2)馈线自动化选型。就地馈线自动化较为常用的方式有两种,一种是电压时间型,另一种是电压电流型,这两种类型的就地馈线自动化均适用于架空线路和混合线路,前者采用的是自动化负荷开关,能够实现对故障区段的快速隔离和非故障区段的快速复电,但在故障发生时,变电站出线断路器需要完成两次重合闸,并且要承受故障电流的冲击,这样容易对站内电气设备的运行造成影响;后者是在主干线上设置分段断路器,其不仅能够减少变电站出线断路器的跳闸次数,从而降低对站内电气设备运行的影响,同时还能使故障停电范围缩小,有助于确保线路的供电可靠性。通过两种方式的对比,建议在县级智能配网自动化的建设中,采用电压电流型就地馈线自动化。(3)故障自动化定位。根据馈线自动化开关布点,合理选择故障指示器的安装位置。在10kV线路中,可将自动化故障指示器分别设置在4个不同分支线上。若在线路T接处安装故障指示器,则应多设置一套指示器;选择主站架空线路中分支线路与主干线的连接处,设置一套自动化故障指示器;采用太阳能板和电池混合供电的方式,为故障指示器提供电源,满足通信终端工作的用电需要;在10m范围内,故障指示器可与一套通信终端实现无线通信,通过通信终端向主站上传送遥测信息。

3 结语

总之,在智能电网的发展进程中,配电网自动化是一个主流趋势,通过配网自动化的实现,不但能够使供电可靠性进一步提升,而且还能提高供电企业的经济效益,有利于促进企业稳定、持续发展。鉴于此,应当加快县级智能电网自动化的建设速度,提高县级电网的自动化水平,这对于促进县级电力事业的发展具有非常重要的现实意义。

参考文献:

[1] 颜志强.智能配电网与配电自动化的分析[J].科技创新与应用,2014(12):69-70.

[2] 阮春华.县级电网自动化升级改造的建设方案分析[J].科技经济市场,2014(12):52-54.

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关键词:智能电网建设;问题;解决措施

随着社会经济的发展,人们对于能源的重视度在不断提升,环保意识也在不断增强,如何使用清洁绿色的能源材料已经成为众多人研究的话题,我国人口众多,地域辽阔,因此能源消耗量大,而其中电力资源是能源消耗最重要的环节,智能电网的出现使得清洁能源出现了新的发展方向,促进智能电网的长足化科学发展。

1 智能电网建设存在的问题

1.1 发电和输电问题

低电压发电是传统发电最主要的方式,智能电网的建设就是在此基础之上利用新能源对其开展新的研究,从目前的设备和技术水平来看,由于专业化水平的缺失,对于一些清洁能源特别是风能等利用率并不是很高,阻碍了智能电网的进一步深化发展。[1]

由于我国各地自然环境的不同,能源分布存在差别化,因此输电环节方面也存在着差异,如果想要提升输电效率,那么就需要安装更高配置的设备,但是目前我国的设备与技术都存在一定兼容性不够的问题。

1.2 变电问题

智能化电网的建设与智能化变电之间还存在一定的问题,因此需要对二次设备的智能化、资源共享等各个方面提出了更高的标准要求,对于变电站和智能电网的建设也提出了新的发展目标和标准。

1.3 能源稳定性

新能源的利用是促进智能化电网发展的重要内容,但是将新能源加入到智能电网当中,特别是一些新能源本身就具有不可操作性,例如太阳能,在不同的时间段产生的电是不一样的,会造成电网的不稳定性增加。新能源加入到电网中带来的另一个问题就是需要更高标准的设备和技术,才能满足现实环境下的技术需要。因此,如果想要对新能源进行大力的开发和利用,那么就需要提升新能源的稳定性,构建和设计更加科学和高水平的电网结构,积极研究和引进新的设备和技术。[2]

1.4 用电调度

智能电网在进行建设时首先需要满足的标准就是能够满足用户与电网之间的关系,能够满足用户的需要,同时电网本身具有很强的承载能力,通过智能化建设的发展代替传统模式。电网系统的兼容性是保证用户和企业自己发电也能够得到合理化的利用,不会对电网的正常运行造成影响,保证其稳定性。调度环节要从设备安装开始,还包括广域相量测量与继电保护两个方面,对于调度环节的重要性是不言而喻的。目前在于智能电网的结合方面还存在一些问题,需要通过一些有效化的措施保证规范性,并且将目前存在的问题进行优化设计。

2 智能电网建设存在问题的解决措施

2.1 分布式智能电网

智能电网的分布式发展是指利用一款小型发电机,利用这些小型发电机建成一个电网系统,并且构建一个储能系统,想对于那些大的智能电网系统来说,这样一个个小型的发电机组成的智能电网独立性更强。对于能源的利用方面,这些小型的智能电网可以将能源与新的太阳能等进行结合,共同利用,这样提升了能源的利用效率,同时还达到了节能环保的目标,这是目前大型的智能电网暂时无法达到的目标,小型智能电网的存在将这些变成了可能,有效地缓解了现行条件下的能源压力,促进了社会的可持续化发展。[3]

从经济效益的方面来说,小型的智能电网更加经济与便利,兼容性强,能够适应多种环境的需要,并且当其中的某一个小型智能电网出现问题时,不会对其他的电网系统产生影响,这样可以提升效率,避免了资金的浪费,同时可以为系统升级提供新的资金支持。随着分布式智能电网的不断发展,对于新能源的利用率将不断提升,有利于能源的可持续化发展,保障了智能电网的稳定性,促进了智能电网的发展。[4]

2.2 信息系统建设

随着社会的发展,信息化技术已经触角已经延伸到社会的各个发展层面,没有信息技术作为支撑的行业迟早也会被社会淘汰。智能电网的建设也同样需要信息技术的支持,并且根据智能电网的要求提出更有针对性和高标准的信息系统。智能电网的信息化可以将各类数据和参数进行整理,并且储备起来,在需要使用的时候可以及时查找到。智能电网的信息化建设需要不断根据时代的发展需求进行维护与更新,保障系统的安全化运行。

2.3 发挥中国特色

电网系统的建设对于一个国家发展的重中之重,电网的发展对于政治、经济等多个方面方面都会产生影响。我国还处在经济飞速发展的阶段,对于智能电网的建设也需要按照中国国情进行,保障其发展能够与中国特色相结合,产生更加的经济效益和社会效益。[5]

智能电网的建设不仅仅包含设备,还包括运营和业务发展等诸多方面,对于科学技术的要求也在不断提升,只有通过在发展的过程提升对于智能电网的认识,将其中存在的问题一一解决,完善整个电网系统。智能电网的发展要从客户的角度出发,能够满足客户的需求,完善服务功能,结合我国的国情,促进智能电网的科学化发展。

3 结束语

智能电网的科学合理化是未来的发展方向,不仅是众多发展中企业的智能化,还朝着全社会的智能化方向发展,智能电网将因便利、安全和节能受到大众的认可。目前智能电网的建设还存在很多问题,只有将这些问题有目的和计划地进行逐个突破,不断促进智能电网的长远发展。随着新的设备和新的科学技术不断出现,智能电网将朝着更加科学的方向发展,推进能源的绿色可持续化发展,所带来的经济效益和社会效益都将是最大化的。电网的智能化发展对于促进我国的经济发展和社会进步具有重要意义。

参考文献

[1]郭琦.智能电网建设中存在的问题及对策探讨[J].中国新技术新产品,2015,03:7.

[2]赵辰阳.智能电网的展望与未来[J].通讯世界,2015,03:115-116.

[3]于海洋,李冰.智能电网建设中存在的问题及措施分析[J].山东工业技术,2015,09:206.

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关键词 智能电网;通信管理;通信系统

中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)92-0234-02

0 引言

自国家电网启动智能电网建设以来,我国电力行业在智能电网方面的投入和建设正如火如荼进行着。十一五期间,智能电网建设已经取得阶段性的成功,就通信网建设情况来看,国电总部及各省公司都取得了骄人的成绩,数据网、交换网、视频会议网络都极大程度的提高了覆盖程度和服务水平[1]。

1 智能电网对通信管理系统建设现状与需求

根据国家电网公司智能电网建设进程、《“十一五”通信发展规划》和“三集五大”项目的逐步推进,使得电力企业对于通信管理系统需求的迫切程度日益增加。一方面随着电力企业通信管理系统建设的规模扩大,电力企业通信设备、网络设备、管理系统相关的设备和种类都在更加的复杂、多样,企业通信管理系统异构现象严重,不利于电力企业通信管理系统的使用和维护;另一方面,为了保证电力企业在通信管理方面实现标准化、信息化、自动化、智能化,深入了解电力企业在通信管理系统方面的需求、如何进行通信管理系统的建设成为讨论热点。

1.1 通信管理系统日益繁杂

电力企业通信系统具有建设较早、分布广、内容庞大、管理分散、流程复杂、安全性要求高等特征,但随着电力企业信息化项目深入,越来越多的业务已经逐渐依赖于IT系统而存在、运行,业务与IT融合程度逐渐深入。随着信息化平台上所支撑和运行应用和系统的多样化,使得电力企业对于通信管理系统的管理难度也日渐增加。电力企业在智能电网建设的影响下,在通信系统建设方面需要完成调度智能化、调控一体化,需要建立新的通信组织、通信标准、通信管理系统运维体系、专业化的通信系统运维团队,来统一协调解决智能电网通信管理系统建设、运营、运维等问题,从而促进各省市电力企业通信管理,符合智能电网建设所要求的高效交互的理念。

1.2 高效通信管理系统需求

电力企业业务增长使得其对于后台支撑体系的要求也逐渐提高,建立其一个完善、标准化、流程化、先进、高效的通信管理系统需求日渐迫切;此外,近几年电力行业智能电网建设项目,也使得电力企业面临来自各种设备和系统所收集的信息,通信管理系统承载压力也逐渐增大,对于信息挖掘、信息集中管理、信息智能分析的要求也开始出现,如果利用通信管理系统进行信息综合利用,为电气企业决策、执行作为参考,如何实现通信管理信息系统高效使用也成为建设难点。在通信管理系统建设方面,电力企业在今年开始尝试将骨干传输网的支撑能力进行提升,将其支撑能力建设放在电力行业通信类项目建设首位,迅速扩大骨干网建设范围,在不同地区建立不同等级的安全策略、优化区域节点的网络传输速度,巩固基础骨干网的支撑能力、提升核心骨干网的传输速度,从而保证整体通信管理系统高效传输和使用。

1.3 网管系统和配电通信建设亟待规范

由于历史建设遗留问题,我国电力企业分布在国内各区域的通信电力分区、网络规划、区域建设状况均有差异,且没有十分示范、完善和统一的管理流程,从而使得在网管系统的配置方面存在较大差异化,无法充分发挥该系统对于整体智能电网通信管理的支撑作用。此外,随着我国配电通信、用电通信建设项目的实施,也使得对于通信管理系统要求有所提高,配电自动化、全网调度一体化、光纤到户、三网融合等都要求在配电通信、用电通信方面实现全国覆盖、全面监控[2]。

2 如何进行智能电网通信管理系统建设

2.1 设计原则及具体举措

首先,在进行智能电网通信管理系统设计时,应重点包括建立以国网、省网、地网三层系统,三级互联通信管理系统架构的建立;总体设计、分布实施、分层应用、分区管理,从而实现全面覆盖我国各省市区域的目的,在进行通信管理系统使用时,可以将数据采集、运行监测、集中管理等功能集成到区域或省网通信管理系统中。其次,在进行智能电网通信管理系统设计时,还需要按照成本最优、流程标准、功能智能的设计原则,进行整体框架和模块的设计。所谓成本最优,即无论是核心骨干网或是数据交换网的设计,都需要在满足国网、省网、地网通信需求的基础上,避免不必要的浪费,严格设备选型,保证电力行业智能电网通信管理系统建设成本最优化;由于智能电网本身的特征,要求在进行智能电网通信管理系统建设时充分在已完成工程或已使用系统上,遵循原有系统适用性,将未来系统建设逐步实现流程标准,一方面通过整体流程优化、流程改革,另一方面需要建立全新的、适应智能电网要求的数据交换模型、系统建设标准等;功能智能就要求电力企业在进行智能电网管理系统建设时,充分利用国内外先进技术、实践和经验,实现整体智能电网管理系统在预警、数据分析、自动化等方面功能的智能化[3]。

2.2 注意事项

首先在进行智能电网通信管理系统建设时,需要注意整体项目规划的统一性,需要做到统一设计、统一规划、分布部署。这样才能保证整体建设项目的顺利实施。对于在早期建设或者正在建设的综合网管类系统,需要进行新型适配器的研发将其接入到整合后的数据交换系统中,从而实现数据联网功能;新建设的综合网管类系统,可以直接将数据交换系统拓展一个接口,进行接入,实现数据联网。其次,在进行早期建设的综合网管系统建设优化和改造时,需要针对性的去完善其标准规范中不具备的基本模块;如果该综合网络系统无法进行改造和完善的话,电力企业应当考虑直接替换为全新建设的系统,并将原有功能进行整合;最后,电力企业在进行智能电网通信管理系统建设时,需要遵循相关建设标准、建设规范,比如《国家电网公司技术标准体系表》和《坚强智能电网标准体系表》,结合电力通信管理系统的特点和需要来进行建设[4]。

3结论

在智能电网建设的影响下,电力企业通信管理系统建设也面临着全新的挑战,电力企业应当拓宽视野,加强自身通信基础设施、应用、流程等各方面的建设,在项目建设方面充分支持智能电网整体规划,实现十二五期间智能电网通信管理系统建设目标。

参考文献

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今年来,城区实施了二环路内架空线下地工程,该范围内有所好转,但其他地方依然架空线路屡现居民楼前后。如此有碍居民生活,更具潜在的高压电力风险。再次,有些变电站建设在居民楼小区附近,变电站工作运行过程会产生比较大的噪音等这些负面影响让城市电网发展处处受阻,最终造成恶性循环,导致电网发展越来越跟不上城市建设的步伐。

2做好成都智能电网发展规划措施

2.1老城区实施老变电站电源点接入优化和主变增容改造

成都老城区城市建设用地紧张,变电站和电力线路走廊占地成本高,有些中心区域站点和电力线路走廊资源已经非常紧张,获得新变电站的站点和电力线路走廊的地下通道已变得非常困难。随着老城区的综合改造,新楼盘新商铺日益增加,老城区现有电网供电能力和可靠性需要提高的问题日益突出。负荷在地理位置上的分布很难改变,但是负荷在配电网络结构中接人的位置是可以在相当大程度上再调整和优化的。本文认为,采用老变电站电源点接入优化和主变增容改造的方案,能在不新建变电站和新出馈线的情况下消纳新增负荷,并且消纳负荷的潜力非常可观。

成都电网已形成以500千伏双环网为骨干网架,220千伏环网开环运行,110千伏电网辐射供电的运行方式。现状是城外的电送不进城,城内的电不够用户用。例如:老城区内110千伏猛追湾变电站原有两个电源点,分别是220千伏安顺桥站和110千伏金华街站,主供电源为安顺桥站,该站2台40MkVA的变压器经常重载超载运行,安顺桥站也经常满载运行,导致猛追湾几乎不能转供金华街站。可见该地区电网的供电能力和可靠性相当的低。

采用此规划方案后,将该站主供电源改接到负荷较轻的220千伏东郊变电站,站内两台主变增容为63MkVA的变压器。这样既减轻了安顺桥站的供电负担,优化了电源结构;又使猛追湾站的供电容量增加了46MkVA,相当于再建了半个变电站,大大提高了该地区的供电能力和可靠性。

2.2新开发的区域实施电网合理布点布线方案

政府对新开发的区域做城市规划时应汲取以往城市规划的教训和先进发达国家城市规划的经验,合理规划城市电网。变电站规划所需的站点用地和电力走廊均要具体落实到城市规划当中,结果偏大会浪费城市资源,偏小会限制城市发展。正在建设现代城市的成都在确定开发天府新区时,同步确定电网规划方案,整个天府新区拟新建3座500千伏变电站,分别建在籍田、合江、新津。此外还要建设29座220千伏变电站,117座110千伏变电站,以全面提升天府新区供电能力。由此可见,天府新区的电网规划规模是空前的宏伟,几乎等同于再造一个现有的成都电网。因此,如何科学的规划该区域的电网显的尤为重要。应根据天府新区功能定位做好基础资料的收集与整理及科学的负荷预测,提前确定各功能区需要多少变电站,变电站的站址,变电站的供电半径等,应根据现有电网的运行方式确定各变电站的电源接入点,同时确定电力线路走廊等。这些站点和电力线路走廊均应明确的标注在城市规划的蓝图上,确保电网规划与城市规划同步进行、协调发展。

2.3城市改造与电网改造同步

中国现代化建设进程中的一大特点就是不断的改造。在改造的同时,政府应协调城市规划各方面的关系。落实好变电站和电力传输设施用地,与城市道路、煤气等各专业管线协调,平衡各专业之间的关系,最终落实变电站和电力传输设施的用地。成都现代城市建设已迈开了步伐,城市及其周边都在进行综合整治整改。政府在改善城市基础设施的同时,应同步考虑如何改善电网运行环境,以减少城市上空架空线、居民楼周围高压线路和电力设备的存在,减轻居民对电力和电磁的畏惧感。

2.4新能源合理接入

成都智能电网规划应充分考虑智能电网的优点,便于新能源合理接入。成都电网是一个典型的终端负荷型电网,但成都周边拥有丰富的水利资源,河流依山而下,非常适合小水电的开发利用。目前,龙门山脉已修建了大量小水电,但是大部分为私人开发,未能科学系统的规划小水电的建设开发。政府应与电力部门合作综合开发水利资源,将小水电有规模的接入智能电网。目前,成都已修建四座垃圾发电厂其中三座已投产运行,既实现了垃圾的“无害化、减量化、资源化”处理,又为成都电网提供了电源补充。这体现了现代田园城市与智能电网规划的融合,保护了城市环境,节约了资源。

3结语